| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 가을 (10/27 ~ 10/29, 신라대학교) |
| 권호 | 17권 2호 |
| 발표분야 | E. Structural Materials and Processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
| 제목 | 금속 다공체 제조를 위한 탄소몰드의 적용가능성 고찰 |
| 초록 | 고온진공분위기에서 강도가 유지되는 특성을 가지고 있는 탄소소재는 고온산화분위기에서는CO 또는 CO2로 기화되어 제거가 가능하다. 이러한 현상을 이용하여 금속 다공체를 제조하기 위해서는 금속은 산화되지 않고 탄소만 산화되어 제거되어야 하므로 니켈 주조시 탄소몰드의 계면반응 및 산화조건에 대하여 고찰해 보고자 하였다. 엘링감 도표에서 온도에 따른 니켈과 탄소의 산화경향성을 보면 171℃ 이하에서는 Ni의 NiO로의 산화, 171℃ 이상에서 705℃까지는 탄소의 산화에 의한 CO2 생성, 705℃ 이상에서는 CO 생성이 우선시 된다. 이를 고려하여 니켈의 산화를 억제하고 탄소몰드만 산화 시킬 수 있는 최적조건을 도출하고자 하였다. 개방형 기공을 가진 탄소몰드를 제조하여 1600℃ 진공상태에서 고융점 금속 용탕(니켈기 초합금인 CM247LC)을 함침 시킨 시편을 관상로에서 분위기, 온도, 유지시간, Gas flow rate 에 변수를 두어 산화실험을 수행하였다. 또한 시편의 탄소몰드가 완전히 기화 한 후 니켈의 산화를 막기 위해 희생탄소를 두었고 시편과 탄소의 무게변화, 탄소와 니켈의 계면을 관찰해 보았다. 그 결과 750℃(환원성분위기)까지 승온 후, 산소분위기에서 2시간동안 유지하고, 상온까지 환원성분위기로 냉각 시킬 때 탄소몰드의 완전한 제거 및 니켈의 산화를 최소화 할 수 있으며, 이와 같은 최적 산화 조건의 도출을 통해 탄소몰드를 이용한 금속 다공체의 제작 가능성을 확인 할 수 있었다. |
| 저자 | 지창욱1, 임영목2, 김양도1 |
| 소속 | 1부산대, 2한국기계(연) |
| 키워드 | porous material; carbon mold; nickel; oxidation treatment; reducing atmosphere |
